1、能源与可持续发展 部编版九年级初中物理 授课老师：XX 第十单元 章末复习章末复习 能源与可持续发展 能源 人类利用能源的历程 钻木取火 煤、石油、天然气 电能、太阳能、核能 能源分类 按是否可以从自然界直接获取分类 一次能源 二次能源 按是否可以在短期内从自然界得到补充分类 可再生能源 不可再生能源 整合归纳 能源与可持续发展 核能 原子 原子核 质子 中子 核外电子 核能 含义 释放核能的两种方式：核裂变、核聚变 应用 核裂变：原子弹、核电站 核聚变：氢弹 整合归纳 能源与可持续发展 太阳能 核能火炉 太阳的基本情况 发热发光的特点 能源宝库 地球上大部分能量的来源 煤、石油、天然气的形成
2、和太阳能的关系 太阳能的利用 间接利用 直接利用 光热转换 光电转换 光电转换 整合归纳 能源与可持续发展 能源与可持续发展 能量转化和转移的方向性 能量消耗对环境的影响：空气污染、废弃物、有害辐射、水土流失等 未来理想能源的四个条件： 足够丰富，足够便宜，技术成熟，安全、清洁 整合归纳 1 两种新能源 章末复习 章末复习 2 能源的四种分类 章末复习 考点一 能源及能源的分类 能源是人类社会赖以生存的物质基础，一直是人们关注的焦点。按照不同的分类标准，能源不同的分类方法。目前，人类使用的能源大部分是不可再生的化石能源，而且造成了严重的环境污染。随着煤、石油、天然气等资源的日益减少，开发新能源
3、、保护人类的生存环境问题日益突出。 章末复习 例1 盐城中考 下列利用不可再生能源发电的是（ ） A风电厂 B水电站 C热电厂 D光伏电站 C 章末复习 考点二 核能的利用 核能的开发和利用有两种方式：一种是利用核裂变释放的能量；另一种是利用核聚变释放的能量。原子弹是对核裂变不加控制，在极短的时间内释放出巨大能量的武器；而人工控制链式反应的速度，和平利用核能的是核电站。氢弹是利用核聚变的原理制成的。核电站的核心是核反应堆，它以铀为核燃料，反应堆中放出的核能转化为高温蒸汽的内能，再通过汽轮发电机转化为电能。核能发电具有消耗燃料少、废渣少、无污染、成本低的特点，特别适合缺少煤、石油和水力资源的地区
4、。但利用核能发电时，需防止放射性物质的泄漏，避免放射性污染，确保安全。 章末复习 例2 泸州中考 下列关于核能的说法中，正确的是（ ） A核能和煤、石油一样都是常规能源，而不是新能源 B核能和太阳能、风能、水能一样都是可再生能源 C原子核发生裂变和聚变都会释放巨大的能量，这就是核能 D氢弹爆炸是核裂变的结果 C 章末复习 考点三 太阳能的利用 太阳能来自于太阳内部进行的热核反应（氢核聚变）。太阳能的特点是取之不尽、用之不竭、清洁无污染。太阳能既属于一次能源，又属于可再生能源和新能源。太阳是人类能源的宝库，人类利用的能源中除地热能、潮汐能和核能外，大部分能源如水能、风能、生物质能、化石能源等都来
5、自太阳能。太阳能转化为其他形式能量的方式有三种：光热转换、光电转换和光化转换。 章末复习 例3 随州中考 课本中的插图“太阳能凉帽，电池板把太阳能转化为扇叶的动能”，如图22-Z-1所示，引发了小聪的一些联想，他的下列表述中错误的是（ ） A太阳能实质上是太阳内部核反应释放出的能量 B太阳能为“二次能源”，也是不可再生能源 C太阳光中的可见光是电磁波 D太阳光可以在真空中传播 B 章末复习 考点四 关于能源利用中的综合计算 章末复习 例4 南京中考 用燃气灶烧水时，把2.2 kg、初温为25 的水加热到100 ，共燃烧了45 g 天然气（假设天然气完全燃烧）。已知天然气的热值为4.4107 J
6、/kg，水的比热容为4.2103 J/（kg）。 （1）天然气属于_选填“可再生”或“不可再生”）能源。在烧水过程中，大量向外散失的能量不会自动再收集起来，这说明能量的转化和转移是有_性的。 （2）水的内能增加了_J。（3）燃气灶烧水的效率为_。 不可再生 方向 6.93105 35% 章末复习 例5 淮安中考 太阳能被称为二十一世纪的新能源。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机来驱动的一种新型汽车。如图22-Z-2所示是一辆太阳能实验车。车上太阳能电池板的有效面积为S=8 m2。在晴朗的天气里，太阳光垂直照射到电池板每平方米面积上的辐射功率为P=1 kW，电池板
7、产生的电压U=120 V，对车上的电动机提供I=10 A的电流。请解答： 章末复习 （1）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少? （2）若此车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为 75%，汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力为120 N，则汽车行驶的速度是多大? 章末复习 章末复习 培优点一 太阳能 太阳能作为新型清洁能源已被广泛应用，各种太阳能设备的物理性能、能量转化及其相关的物理知识应用成为中考的考查热点，涉及知识综合性强，有光学、力学、热学、电学等多个知识点，常见题型有知识应用题、实验设计题、材料阅读题、压轴计算题等，目的是考查同学们的运算能力、知识应用能力、科学探究和实践创新的能力
8、等。 章末复习 典例1 （中考压轴题）科技人员设计出了一种可移动式太阳能水上漂浮房（如图22-Z-3甲所示），它具有冬暖夏凉的优点。漂浮房表面安装有太阳能电池板，电池板接收太阳能的功率为1.6104 W，该漂浮房三角形建筑的主体结构是中空的，三角形建筑外围（即除去该面空洞）的面积为1.0103 m2， 空气密度是1.2 kg/m3，已知空气动能与空气质量成正比，1 kg空气在不同的速度（V）时的动能（E）如下表所示。 章末复习 章末复习 （1）漂浮房冬暖夏凉，利用了水的_比较大的特性。 （2）由表格数据可知，每千克空气动能与速度的关系的表达式为E=_。 （3）漂浮房在平静的水面上沿直线运动，运
9、动过程中受到的阻力不变。水平方向的牵引力F随运动时间t的变化关系如图乙所示，在t=50 s后，漂浮房以2.5 m/s的速度做匀速直线运动。则在整个运动过程中，漂浮房将太阳能转化为机械能的效率为多少？ 章末复习 （4）若风正好垂直于三角形表面吹入，当风速为8 m/s时，每秒吹向三角形建筑的空气质量为多少千克？ （5）若风正好垂直于三角形表面吹入，当风速为20 m/s时，漂浮房在1 h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当？（煤的热值为3.2107 J/kg） 章末复习 章末复习 章末复习 培优点二 核能 核能是一种新型能源，在初中阶段未作深入研究，中考物理试题中常以拓展阅读题出现，解
10、答此类题的有效方法是带着问题去阅读文章。阅读科技文章，找出其中的有用信息并结合所学的物理知识来解决相关问题，是近年来较为常见的中考试题，它考查阅读能力、信息处理能力和物理知识的应用能力，也能提高自主学习能力。 章末复习 典例2 （拓展材料题）在常规化石能源非常紧缺的今天，核能受到高度重视，如今美国电力的21%来自核电。核电站的大体组成如图22-Z-4所示，核材料在原子反应堆中发生核反应产生大量的内能，冷却剂将这些内能带到热 交换器将水变成水蒸气，水蒸 气推动蒸汽轮机带动发电机发 电，最终实现核能到电能的转化。 章末复习 请在下面的空格中填上适当的内容： （1）核电站是利用_能发电的，从能源的分
11、类来看，核能属于_（选填“一次能源”或“二次能源”）。 （2）发电机发电时是让线圈在_中旋转而产生电流，这种现象在物理学中称为_现象。 （3）核电站所需的核能是利用原子核_（选填“裂变”或“聚变”）释放的能量。该反应过程是_（选填“可控”或“不可控”）的。 核 一次能源 磁场 电磁感应 裂变 可控 章末复习 （4）如果核电站每年需要50 t的核燃料，而同等规模火电站每年需要6106 t的煤炭。则6106 t的煤炭完全燃烧放出的热量是_J。（煤炭的热值为3107 J/kg） （5）核电站的核废料具有_性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的沙漠地带，同时如何在开发新能源时保护环境，是人类面临的一大课题。 1.81017 放射 章末复习 能源与可持续发展 部编版九年级初中物理 授课老师：XX 第十单元 课程结束课程结束